導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

隨著電子設(shè)備使用頻率越來越高，但電磁環(huán)境不斷惡化，為了發(fā)揮電子設(shè)備的性能，提升抗干擾能力，避免受到電磁的干擾，這對電子設(shè)備電磁屏蔽性能提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。因此，本文結(jié)合實(shí)際情況，針對電子設(shè)備電磁屏蔽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開論述，并且提出合理化建議。

1 電子設(shè)備屏蔽設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

就目前而言，電子設(shè)備主要包括骨架、蓋板以及前后板等，其中可拆連接的接觸面具有一定的導(dǎo)電接觸，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，電子設(shè)備內(nèi)部的孔洞、縫隙要滿足屏蔽的需要。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，屏蔽設(shè)計(jì)要求不盡相同。

對電屏蔽而言，可以利用良導(dǎo)體隔離經(jīng)電容性耦合傳遞的影響。電磁屏蔽主要應(yīng)用在高頻設(shè)計(jì)過程中，主要原理是利用金屬反射和金屬層內(nèi)吸收來限制電磁的干擾，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，具體包括以下要求：第一，要保C材料質(zhì)量，因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行電磁屏蔽分析過程中，會認(rèn)為屏蔽體導(dǎo)體在理想運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中，屏蔽體具有阻性，并且隨著屏蔽體阻抗的增加，屏蔽的性能就會越差。因此，在屏蔽材料選擇過程中，要選擇性能良好的導(dǎo)體。對電屏蔽厚度而言，需要根據(jù)電子設(shè)備屏蔽結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證金屬殼體封閉性，最大限度的減少孔洞和縫隙，并且采取必要的防護(hù)措施。屏蔽體要做好接地設(shè)計(jì)，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，接觸電阻要小于2m？@。

在進(jìn)行屏蔽電子設(shè)備運(yùn)行過程中，影響屏蔽效能的因素主要包括以下幾個方面：第一，縫隙問題，在實(shí)際的屏蔽體中，導(dǎo)電體具有很多不連續(xù)點(diǎn)，就會在各個部分結(jié)合處，產(chǎn)生電磁泄漏問題，解決這種問題的方法，就是在縫隙的位置，填充一些彈性的導(dǎo)電材料，從根本上消除不導(dǎo)電點(diǎn)。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，不是所有的屏蔽體的縫隙需要電磁密封襯墊防止電磁泄漏。因?yàn)閷?shí)際的設(shè)計(jì)而言，縫隙泄漏電磁波主要取決于電磁波波長的尺寸。如果遇到較高頻率干擾的情況下，需要使用電磁密封襯墊。

第二，孔洞問題。在電子設(shè)備上，會包括很多開關(guān)、連接器以及保險(xiǎn)絲等，設(shè)計(jì)人員需要在面板上，加工出相應(yīng)的安裝孔，為了提升機(jī)箱的散熱效果，設(shè)計(jì)人員要在機(jī)箱上設(shè)置側(cè)板孔、抽氣扇進(jìn)風(fēng)孔等，對開孔的形狀和周長要滿足實(shí)際設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在電子設(shè)備運(yùn)行過程中，電流通過孔洞時，就會通過輻射的方式發(fā)射能量，并且與孔洞的大小周長有著密切聯(lián)系。

2 縫隙電磁屏蔽設(shè)計(jì)

下面主要分析縫隙電磁屏蔽設(shè)計(jì)。

2.1 控制好螺釘?shù)拈g距

在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，螺釘具有重要的連接作用，并且間距會直接影響了屏蔽的效果。螺釘能夠有效縮小接件的縫隙，提升屏蔽的效果。但是一旦螺釘過密，就會增加設(shè)備安裝的難度，增加了工作量和設(shè)計(jì)成本。因此，設(shè)計(jì)人員要從全局出發(fā)，結(jié)合電子設(shè)備的強(qiáng)度，確定科學(xué)合理的螺釘間距，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，縫隙設(shè)計(jì)間距■/20。

2.2 采用簧片屏蔽設(shè)計(jì)

針對螺釘設(shè)計(jì)過密的情況，對需要經(jīng)常拆卸的電子設(shè)備而言，還要從其它方面做好電磁屏蔽設(shè)計(jì)，在設(shè)備的兩個接觸面上，設(shè)置屏蔽簧片。其中EMI屏蔽簧片具有良好的導(dǎo)電性能，并且運(yùn)行空間比較大，可以滿足不同屏蔽要求。這種簧片材料主要以鈹青銅、磷青銅為主，具有很強(qiáng)的耐磨性和耐壓性，在高溫的條件下，也能正常運(yùn)行。

2.3 導(dǎo)電襯墊的屏蔽設(shè)計(jì)

這種設(shè)計(jì)方式主要實(shí)現(xiàn)屏蔽體的電接觸，提升導(dǎo)電的連續(xù)性，有效的防止縫隙電出現(xiàn)泄露，具有良好的密封作用，就目前而言，通常主要包括以下兩種形式：第一，平面安裝式。就是在把襯墊的背面通過背膠把襯墊和屏蔽體連接起來，保證襯墊具有一定的壓力，其中典型的C型導(dǎo)電布襯的平面安裝模式得到了廣泛的應(yīng)用。第二，溝槽安裝形式。在溝槽安裝形式中，就是把襯墊裝在溝槽中，可以利用D型導(dǎo)電布襯墊粘裝到溝槽中，從而保證面板側(cè)面之間的相互配合，提升襯墊的壓力，保證通電正常。

2.4 凸包屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了有效減少屏蔽體縫隙線性尺寸，設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合實(shí)際情況，在屏蔽體設(shè)計(jì)凸包，并且應(yīng)用在屏蔽區(qū)域內(nèi)，從而形成一個彈性的變量，實(shí)現(xiàn)兩個屏蔽體之間有效的連接，采用這種設(shè)計(jì)模式，能夠有效減少螺釘?shù)拿芏?，?jié)約設(shè)計(jì)材料，降低設(shè)計(jì)強(qiáng)度，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

2.5 深縫隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在采用深縫隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，深度越深，屏蔽的效果就會越明顯，因此，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合實(shí)際情況，不斷加深縫隙的深度，從而提升電子設(shè)備電磁干擾性。

3 孔洞的電磁屏蔽設(shè)計(jì)

受到自身性能的影響，為了解決電子設(shè)備通風(fēng)散熱和接線問題，在實(shí)際過程中，需要設(shè)置孔洞，從而降低了電子設(shè)備的屏蔽效果。下面就針對孔洞電磁屏蔽設(shè)計(jì)展開論述。

3.1 通風(fēng)口電磁屏蔽設(shè)計(jì)

3.1.1 在電子設(shè)備通風(fēng)口架設(shè)金屬絲網(wǎng)。在電子設(shè)備實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)過程中，金屬絲網(wǎng)是比較常用的非實(shí)壁型屏蔽體，這種材料主要包括銅鋁等。電子設(shè)備通風(fēng)口通常比較大，因此，可以采用鉬數(shù)較高的金屬絲網(wǎng)安裝在窗口的位置，設(shè)計(jì)人員要把窗口分成細(xì)小的通風(fēng)口，從而獲得良好的屏蔽效果。對金屬絲網(wǎng)可以直接焊接在屏蔽體上，保證金屬絲與屏蔽體具有良好的電接觸，但是在實(shí)際裝配過程中，要做好金屬絲網(wǎng)的保護(hù)，提升屏蔽的效果。

3.1.2 在屏蔽體上開通風(fēng)孔。在實(shí)際過程中，裝配金屬網(wǎng)在設(shè)計(jì)過程中，很容易出現(xiàn)一些屏蔽的缺陷，很容易出現(xiàn)接觸不良或者斷絲的情況，針對這些問題，可以在屏蔽體設(shè)置風(fēng)孔，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝流程。在實(shí)際應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)人員可以采用圓形結(jié)構(gòu)，避免采用異型孔，從而增加設(shè)計(jì)難度。

3.1.3 介質(zhì)波導(dǎo)通風(fēng)蜂窩板屏蔽體應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)屏蔽要求很高設(shè)備過程中，為了提升通風(fēng)效果和抗電磁屏蔽效果，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，可以采用波導(dǎo)通風(fēng)蜂窩板屏蔽體，就可以有效減少空氣阻力，降低風(fēng)壓損失，提升機(jī)械強(qiáng)度，發(fā)揮電子設(shè)備良好的性能。

3.2 穿心電容與屏蔽罩的應(yīng)用

在電子設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，需要設(shè)計(jì)人員做好開關(guān)、表頭、指示燈等的設(shè)計(jì)，明確設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。為了有效防止在開口處形成電磁泄露，可以在點(diǎn)在設(shè)備元件后，裝置屏蔽罩，加裝穿心電容，并且傳過屏蔽罩，連接元件，同時要保證屏蔽罩與面板良好的接觸性能，實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽。

3.3 屏蔽窗設(shè)計(jì)

對指示器、監(jiān)視器等，設(shè)計(jì)人員可以結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)導(dǎo)電玻璃，然后連接到面板，對高頻電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，可以使用金屬夾絲層的導(dǎo)電玻璃。

4 結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行電子設(shè)備屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要結(jié)合實(shí)際屏蔽要求，采用合適的設(shè)計(jì)方式，針對設(shè)計(jì)不同的情況，選擇合理的材料，從而提高設(shè)備抗電磁干擾性，獲得良好的屏蔽效果，發(fā)揮電子設(shè)備的重要作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]呂景峰，陳玲香.電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁兼容[J].電子世界，2013（12）：163+165.

[3]史廣偉，孫麗萍.電子設(shè)備的電磁屏蔽設(shè)計(jì)及復(fù)合材料屏蔽檢測的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動化，2011（05）：215-217.

篇2

關(guān)鍵詞：

電子設(shè)備；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；電磁兼容設(shè)計(jì)

1前言

電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)成比較復(fù)雜，它是由PCB、屏蔽系統(tǒng)、濾波、接地系統(tǒng)組合而成的綜合設(shè)備。隨著技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，綜合性能更為強(qiáng)大，功能更加多元化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜。但不能否定的是，如果忽視設(shè)計(jì)和管理工作，往往容易出現(xiàn)故障，不僅影響工作進(jìn)度，還可能引發(fā)安全事故，降低電子設(shè)備的工作效率和綜合效益。文章結(jié)合電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和運(yùn)行作業(yè)的基本情況，探討常見的不足，并有針對性的提出設(shè)計(jì)對策，希望能為實(shí)際工作提供指導(dǎo)與借鑒。

2電子設(shè)備電磁干擾源分析

電子設(shè)備運(yùn)行過程中，往往受到內(nèi)部和外部干擾，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，需要提高設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)設(shè)備作用的充分發(fā)揮。

2．1內(nèi)部干擾

內(nèi)部各元器件之間相互作用，進(jìn)而產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，對設(shè)備運(yùn)行帶來不利影響。常見形式如下:元器件發(fā)生漏電現(xiàn)象而引起干擾，無線電信號出現(xiàn)耦合，導(dǎo)線之間出現(xiàn)互感現(xiàn)象引起內(nèi)部干擾。元器件工作時間過長導(dǎo)致發(fā)熱，影響元器件運(yùn)行的穩(wěn)定性。公共地線上匯集電流，當(dāng)電子設(shè)備在運(yùn)營時，會出現(xiàn)電壓降低現(xiàn)象，對設(shè)備產(chǎn)生不必要的干擾。

2．2外部干擾

外部電源及高電壓出現(xiàn)絕緣漏電現(xiàn)象，對電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。功率大的外部設(shè)備產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場，出現(xiàn)耦合進(jìn)而導(dǎo)致干擾現(xiàn)象發(fā)生。外部空間電磁波干擾電子設(shè)備正常運(yùn)行，設(shè)備在溫度不穩(wěn)定的環(huán)境下工作，導(dǎo)致設(shè)備參數(shù)改變，也會干擾電子設(shè)備正常運(yùn)行。

3電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電磁兼容設(shè)計(jì)的不足

電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有些設(shè)備存在質(zhì)量缺陷，操作人員的綜合技能不高，存在違規(guī)違章操作現(xiàn)象，可能導(dǎo)致電子設(shè)備出現(xiàn)相應(yīng)的故障，制約設(shè)備綜合性能的發(fā)揮，常見故障體現(xiàn)在PCB設(shè)計(jì)、屏蔽設(shè)計(jì)、濾波設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)等方面。

3．1PCB設(shè)計(jì)的不足

例如，PCB尺寸設(shè)計(jì)不合理，忽視對其綜合性能的考慮，PCB板和元器件布局設(shè)計(jì)不到位，未能對各項(xiàng)參數(shù)全面考慮，難以提高設(shè)備的抗干擾能力，也制約電磁兼容性能提升。

3．2屏蔽設(shè)計(jì)的不足

組合體之間的電接觸設(shè)計(jì)不合理，屏蔽材料選擇不到位。設(shè)備機(jī)箱縫隙的屏蔽設(shè)備設(shè)計(jì)不到位，制約屏蔽設(shè)計(jì)水平提升，也難以提高電子設(shè)備的抗干擾性能。

3．3濾波設(shè)計(jì)的不足

設(shè)計(jì)過程中忽視對設(shè)備性能進(jìn)行全面考慮，未能采取有效措施切斷電磁干擾源，出現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象。

3．4接地設(shè)計(jì)的不足

接地點(diǎn)位置不合理，忽視考慮接地工作需要。電路組合接地方案不科學(xué)，抑制接電干擾措施不到位，降低接電設(shè)計(jì)水平，對設(shè)備運(yùn)行也帶來不利影響。

4電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電磁兼容設(shè)計(jì)的對策

為避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的故障，提高施工作業(yè)效率，更好處理作業(yè)中遇到的問題，結(jié)合實(shí)際工作需要，筆者認(rèn)為今后應(yīng)該采取以下處理措施。

4．1PCB設(shè)計(jì)對策

首先，合理進(jìn)行PCB尺寸設(shè)計(jì)?？紤]抗噪音和抗串?dāng)_性能，提高尺寸合理性，避免出現(xiàn)尺寸過大或過小情況，使其更好發(fā)揮作用。其次，PCB板布局設(shè)計(jì)。盡量縮短高頻元器件之間的連線，合理布置電路各功能單位的位置，確保信號流通性良好，盡量讓信號流通方向保持一致。合理確定元器件參數(shù)，提高設(shè)備性能，并讓元器件平行排列，增強(qiáng)抗干擾能力。最后，元器件布局設(shè)計(jì)。采用集成電路元器件，增強(qiáng)其抗干擾性能，提高電磁兼容性能。

4．2屏蔽設(shè)計(jì)對策

合理設(shè)計(jì)屏蔽組合體各部分之間的電接觸，將接觸電阻降到最小。屏蔽材料選用導(dǎo)磁率和導(dǎo)電率較高的材料，可在高導(dǎo)磁材料表面增加一層高導(dǎo)電率材料，促進(jìn)材料的抗干擾能力增強(qiáng)。采取相應(yīng)措施，提高設(shè)備機(jī)箱縫隙的屏蔽效果。將帶背膠的鈹青銅簧片粘貼于機(jī)箱縫隙結(jié)合面處，促進(jìn)屏蔽效果提升。機(jī)箱制作時，應(yīng)該合理采用焊接措施，確保焊縫平滑和連續(xù)，讓接縫處和金屬板的射頻電阻盡可能相等，有效提升屏蔽效果。

4．3濾波設(shè)計(jì)對策

切斷沿導(dǎo)線傳播的干擾源，從而有效落實(shí)電磁兼容設(shè)計(jì)方法。采用兩個電容器和一個電感器組成π型濾波器，作為濾波形式，并消除電路間的耦合，促進(jìn)電磁兼容設(shè)計(jì)水平提升。將差模和共模濾波單元組合起來，抑制電流，降低高頻段噪聲衰減，提高兼容設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)設(shè)備綜合性能提升。

4．4接地設(shè)計(jì)對策

合理選擇接地點(diǎn)，提高電路組合接地方案科學(xué)性。采用多點(diǎn)就近接地方式，讓接地點(diǎn)間的電位差盡量接近，避免相互之間產(chǎn)生干擾。要確保接地線和接地面的直流搭接阻抗小于2．5mW，確保電氣連接的可靠性。注重接地面處理，提升抗氧化和抗腐蝕性能，促進(jìn)接地設(shè)計(jì)水平提升。

4．5電子設(shè)備結(jié)構(gòu)其他設(shè)計(jì)對策

重視接電保護(hù)工作，當(dāng)電子設(shè)備出現(xiàn)損壞現(xiàn)象時，要檢查各項(xiàng)設(shè)備，掌握設(shè)備的綜合性能，確保滿足要求。結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損失時，應(yīng)該及時更換新的設(shè)備，保證設(shè)備運(yùn)行的安全。還要提高電子設(shè)備設(shè)計(jì)和維修人員素質(zhì)，完善設(shè)計(jì)措施和管理制度，加強(qiáng)電子設(shè)備的性能監(jiān)測，及時排除故障，確保電子設(shè)備性能良好。

5結(jié)語

電子設(shè)備在日常運(yùn)行中，由于受到自身質(zhì)量狀況、所在環(huán)境、工作人員操作技能等因素的影響，可能出現(xiàn)相應(yīng)故障。如果未能及時處理，會影響作業(yè)順利進(jìn)行。實(shí)際工作中應(yīng)該認(rèn)真分析形成原因，有針對性的采取控制和完善措施，將故障及時排除，提高電磁兼容設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)電子設(shè)備有效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

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［2］劉麗平．電子設(shè)備電磁兼容設(shè)計(jì)研究［J］．信息與電腦，2013(1)，16～17．

篇3

當(dāng)今社會作為一個信息化時代，科學(xué)技術(shù)與電子產(chǎn)品也是日益更新，電子設(shè)備的種類和形式也是千變?nèi)f化，從而質(zhì)量和功能就成為評斷電子設(shè)備優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。電子設(shè)備在人們生活和生產(chǎn)中發(fā)揮著很大的作用，也得到了越來越多的使用，所以對于電子設(shè)備的運(yùn)行也提出了更高的要求。電子設(shè)備想要在電磁環(huán)境中正常運(yùn)行就一定要避免受到電磁的干擾，否則就會影響整個電子設(shè)備運(yùn)行的效率。所以在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)用中要確保電磁兼容，這樣才能保證電子設(shè)備的正常運(yùn)行，從而對電子設(shè)備的質(zhì)量和功能進(jìn)行完善。

1電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁兼容

1.1電磁兼容的概念

所謂電磁兼容就是指在電子設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下，電子線路產(chǎn)生的電磁對電子設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中良好的電磁兼容就是表示電子設(shè)備和電子系統(tǒng)，以及電子線路等在電磁環(huán)境中都不會受到各自的影響，對電子設(shè)備的質(zhì)量和功能都不會產(chǎn)生影響。要確保電子設(shè)備安全、正常運(yùn)行，就要在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分考慮電磁兼容的問題，這樣才能夠提高電子設(shè)備運(yùn)行效率，從而為電子行業(yè)以及相關(guān)單位的良好發(fā)展作貢獻(xiàn)。比如一些軍工事業(yè)應(yīng)該要高度重視對電磁兼容的設(shè)計(jì)，在飛機(jī)上就存在著許多電子設(shè)備，其電磁環(huán)境也是十分復(fù)雜，所以也就會產(chǎn)生很大的電磁干擾，一旦這些問題沒有處理好就會造成很嚴(yán)重的后果。由此可見，電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁兼容是一定要引起高度重視的。

1.2對電磁兼容進(jìn)行設(shè)計(jì)的必要性

現(xiàn)階段人們生活和生產(chǎn)中，電子設(shè)備的正常運(yùn)行是與電磁兼容密切相關(guān)的。由于當(dāng)前社會中各個行業(yè)都會頻繁使用各種電子設(shè)備，所以一旦電子設(shè)備中出現(xiàn)了問題，就會造成整個行業(yè)的經(jīng)濟(jì)受到嚴(yán)重?fù)p失，甚至?xí)绊懶袠I(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。所以電子產(chǎn)業(yè)在設(shè)計(jì)電子設(shè)備時要充分考慮電磁兼容的相關(guān)因素，對于那些電磁不兼容的電子設(shè)備進(jìn)行及時的改進(jìn)。因此，電磁兼容設(shè)計(jì)的主要目的就是要研究如何有效控制并消除電磁干擾，讓電子設(shè)備在與其他設(shè)備共同工作時不會受到影響。作為理想的電磁兼容的設(shè)計(jì)，應(yīng)該是要使電子設(shè)備在正常運(yùn)行時不受到那些不好的影響。對于電磁兼容的設(shè)計(jì)應(yīng)該通過合理的接地和搭接以及屏蔽等方式，將外部對電子設(shè)備的干擾進(jìn)行減弱并消除。

2電子設(shè)備結(jié)構(gòu)中電磁兼容的設(shè)計(jì)措施

2.1電磁兼容設(shè)計(jì)中要考慮電磁濾波的應(yīng)用

電磁濾波是一種常見的壓縮信號回路以及影響電磁兼容的方法，電磁濾波在使用時可以有效抑制干擾因素，也能控制相關(guān)干擾源譜分量對其他電子設(shè)備的影響。所以說電磁濾波就是能夠?qū)π盘栔幸恍┨囟ǖ牟ǘ晤l率進(jìn)行過濾，通過這樣的形式就能夠有效抑制電磁的干擾。因此，在對電子設(shè)備中電磁兼容進(jìn)行設(shè)計(jì)時要考慮電磁濾波的應(yīng)用。由于電子設(shè)備在正常運(yùn)行中電路會產(chǎn)生一部分較強(qiáng)的干擾信號，而這些干擾信號就會通過電源線及信號線等途徑，從而對整個設(shè)備的電路產(chǎn)生極大的干擾。而在當(dāng)前社會中，電磁濾波已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各類電子設(shè)備中，這也是能夠保證電子設(shè)備安全穩(wěn)定的重要方法。當(dāng)然電磁濾波的設(shè)置也是需要一定的方法和技巧的，對于改善電路過程中通常會使用到穿心電容、三端電容等重要元件。除此之外，在對電磁濾波進(jìn)行設(shè)置時也要確保所有濾波器裝置是與電子設(shè)備連接好的，只有正確、合理地設(shè)置了電磁濾波，才能有效提高電磁兼容的成效，從而改善電子設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中電磁屏蔽的作用

電磁屏蔽就是指對兩個不同的空間進(jìn)行金屬隔離，使整個電磁場以及電磁波都能得到有效控制，并且對區(qū)域之間的輻射和感應(yīng)也能相應(yīng)的控制。所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時要充分利用電磁屏蔽的作用，利用屏蔽物將整個電路以及電子設(shè)備都控制起來，從而阻止干擾源的影響。目前在電子設(shè)備中解決此類影響的方法是電磁屏蔽技術(shù)，利用電磁屏蔽的作用可以有效促進(jìn)電磁兼容，從而提高電子設(shè)備的質(zhì)量和效率。另外，在進(jìn)行電磁屏蔽時也要注意電磁屏蔽設(shè)備的放置，放置時要盡可能地靠近被屏蔽的電子設(shè)備，這樣才完全發(fā)揮其作用。并且電磁屏蔽板的形狀也會影響電磁屏蔽的效果，通過實(shí)踐表明，最有效的電磁屏蔽板應(yīng)該是全封閉的金屬盒電場。這種金屬盒的材質(zhì)也要特別注意，只有良性的導(dǎo)體材料才能真正起到屏蔽的作用，比如一些銅、鋁等金屬，其金屬材料的厚度也需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來靈活改變。

2.3電磁兼容設(shè)計(jì)時要運(yùn)用接地技術(shù)

在對電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁兼容也要合理運(yùn)用接地技術(shù)，要將電源與信號提供的回路以及電位進(jìn)行結(jié)合。電子設(shè)備中電磁兼容的核心目的就是為了利用接地技術(shù)來控制電磁干擾的發(fā)生。在運(yùn)用接地技術(shù)過程中也要具有一定的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，要確保接地的安全性，并且接地的方式以及選擇等因素也會對電子設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。電子設(shè)備中使用的金屬外殼要與地面相接，這能夠充分保障人們的經(jīng)濟(jì)效益以及人身安全，從而也能保證電子設(shè)備運(yùn)行的效率。在電子設(shè)備正常運(yùn)行過程中，有時會發(fā)生靜電相關(guān)的情況，而接地技術(shù)能夠有效避免這類問題的發(fā)生。如圖1所示，電磁兼容設(shè)計(jì)中運(yùn)用接地技術(shù)時，要考慮整個電路系統(tǒng)中的單元電路有一個公共的參考電位，這是確保電路正常運(yùn)行的前提。由于接地技術(shù)能夠防止外界電磁場產(chǎn)生的一些不良干擾，所以為了避免電荷形成的高壓而引起電子設(shè)備內(nèi)部漏電以及起火等現(xiàn)象，可以選擇將電子設(shè)備的機(jī)殼接地，利用這樣的方式可以有效控制電荷的釋放，從而減少電磁的干擾。除此之外，接地技術(shù)還能避免雷電等電磁感應(yīng)的影響，可以對電子設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)。

3結(jié)語

隨著電子設(shè)備的不斷進(jìn)步，而電子設(shè)備中的電磁兼容也成為電子行業(yè)的核心工作。由于電磁兼容作為電子設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，所以在對電子設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時要充分考慮電磁的兼容性，要盡量提高電磁的兼容，從而提高電子設(shè)備的質(zhì)量和效率。當(dāng)然，現(xiàn)階段電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁兼容性還有許多復(fù)雜的問題有待解決，解決過程中也存在著一定局限性，但是提高電子設(shè)備的電磁兼容性有許多技術(shù)方法，所以在實(shí)際操作中要將這些滲透到各個行業(yè)中，從而使電子設(shè)備中的電磁兼容得到更完善的設(shè)計(jì)。電子行業(yè)在生產(chǎn)中要根據(jù)實(shí)際情況和需求來對電磁兼容選擇最合適的方法，旨在提高電子設(shè)備運(yùn)行的效率。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]劉興俊.電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁兼容[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（6）：2-3.

篇4

中圖分類號：TN02 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（c）-0071-03

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了滿足電子產(chǎn)品的各項(xiàng)功能和電性能，使設(shè)備在各種既定環(huán)境下都能正常工作所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。它可以把產(chǎn)品的外觀直接展現(xiàn)出來，在一定程度上決定了產(chǎn)品的可靠性、壽命及性價(jià)比。好的設(shè)計(jì)應(yīng)合理滿足整機(jī)的性能要求，在市場上具有競爭力。

產(chǎn)品的工藝性能直接影響到產(chǎn)品性能和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。工藝設(shè)計(jì)的最高原則是以最少的社會勞動消耗創(chuàng)造出最大的物質(zhì)財(cái)富，這個原則也是企業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。

無論哪類電子設(shè)備的設(shè)計(jì)都離不開結(jié)構(gòu)，整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的高低和工藝技術(shù)的好壞對于產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。電子設(shè)備的故障或失效大都可歸結(jié)為設(shè)計(jì)上沒有想到或沒意識到某些細(xì)節(jié)或約束，一些通用設(shè)計(jì)的技術(shù)、準(zhǔn)則、理念和方法必須被予以重視并深入貫徹到產(chǎn)品研發(fā)中去。

1 某系統(tǒng)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 概述

某系統(tǒng)主要由多路耦合器、終端機(jī)和信號分配器組成，采用19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜上架安裝方式。各設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化設(shè)計(jì)原則，顏色、標(biāo)識、銘牌、把手和接口連接器選擇均符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

根據(jù)研制方案確定電氣功能、性能及使用環(huán)境要求，經(jīng)研究分析整機(jī)結(jié)構(gòu)形式和尺寸約束后，初步進(jìn)行元器件布局、布線和組裝設(shè)計(jì)，合理選用材料、涂鍍、加工手段，采用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，簡化制造工藝，積極運(yùn)用成熟技術(shù)。后通過軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模、裝配仿真、應(yīng)力應(yīng)變分析、熱流分析，進(jìn)一步優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu)。

1.2 多路耦合器

機(jī)箱箱體及內(nèi)部隔板全選用鋁合金板，銑削成型，并通過相互搭接、螺釘擰緊固定。選用鋁合金板，是因其具有重量輕、加工定位準(zhǔn)確、易開溝槽安裝固定屏蔽材料、裝配拆卸簡便、外形美觀等優(yōu)點(diǎn)。

多路耦合器采用模塊化設(shè)計(jì)理念，將防雷電路、放大電路和功率分配電路分別安裝在鋁合金板銑削成型的屏蔽盒內(nèi)，構(gòu)成單獨(dú)的防雷模塊、放大模塊和功率分配模塊。為便于器件散熱，將散熱器緊貼機(jī)箱左側(cè)板，電源模塊緊貼機(jī)箱右側(cè)板，放大模塊和功率分配模塊固定在散熱器上，并分別在安裝貼合面涂敷導(dǎo)熱硅脂。由于電源模塊較重，為滿足沖擊、振動試驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)固定架使其一側(cè)與底板連接，另一側(cè)包住電源與右側(cè)板。防雷模塊安裝在前隔板預(yù)設(shè)位置，并與中隔板和后隔板一起組成隔板部件，組裝時將其整體插入機(jī)箱。各模塊用隔板隔開，分別安裝在3個相對封閉獨(dú)立的隔段內(nèi)，盡可能避免電源與模塊、模塊與模塊間的電磁互擾。多路耦合器結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

1.2.1 終端機(jī)

箱體是機(jī)箱結(jié)構(gòu)的主體部分，是設(shè)備功能模塊的安裝載體，也是機(jī)箱結(jié)構(gòu)的集中受力體。根據(jù)安裝器件的尺寸、重量和位置，同時考慮振動、沖擊對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響，參考壓鉚螺釘、壓鉚螺母柱的鉚接裝配要求，核算確定各面板材料及厚度。終端機(jī)結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。

終端機(jī)由16個解調(diào)模塊組成，外部線纜通過航空插座進(jìn)入機(jī)箱并通過雙絞塑膠線與母板歐式插座連接。由于結(jié)構(gòu)尺寸的限制，一個航空插座需通過8路音頻信號或8路串口數(shù)據(jù)，為避免設(shè)備內(nèi)部多路信號互相串?dāng)_，走線及母板設(shè)計(jì)盡量將多路同類信號線分開。另外所有解調(diào)板都安裝了背板進(jìn)行電磁屏蔽隔離、安全防護(hù)和固定，以提高電氣連接的可靠性。

導(dǎo)軌支撐部件由托板、導(dǎo)軌和連接條構(gòu)成，主要起約束解調(diào)模塊自由度的作用，模塊的插拔、固定簡單方便。

終端機(jī)前面板左、右兩側(cè)各開設(shè)一個進(jìn)風(fēng)口，出風(fēng)口安在后面板中部，風(fēng)扇裝在機(jī)箱外側(cè)向外抽風(fēng)。由于風(fēng)扇轉(zhuǎn)動把箱內(nèi)的熱空氣強(qiáng)制抽出，使機(jī)箱內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，吸引機(jī)箱外的冷空氣由進(jìn)風(fēng)孔口進(jìn)入，從而形成空氣交換。為避免導(dǎo)軌支撐部件阻擋、妨礙空氣在箱內(nèi)流通，導(dǎo)軌上設(shè)計(jì)有導(dǎo)風(fēng)孔，冷空氣經(jīng)導(dǎo)風(fēng)孔流過帶走解調(diào)模塊散發(fā)的熱量。其基本任帳竊諶仍粗寥瘸林間設(shè)計(jì)一條低熱阻的通道，保證熱量迅速傳遞出去，以便滿足可靠性要求[1]。另一方面，設(shè)計(jì)導(dǎo)風(fēng)孔還起到減輕設(shè)備重量的作用。兼顧電磁屏蔽和良好通風(fēng)的雙重要求，通風(fēng)開口處分別安裝了屏蔽通風(fēng)窗，為進(jìn)一步提高屏蔽效果，屏蔽通風(fēng)窗與箱體固定貼合面還粘結(jié)橡膠密封絲網(wǎng)組合襯墊。終端機(jī)風(fēng)道設(shè)計(jì)如圖3所示。

1.2.2 信號分配器

以前設(shè)計(jì)的機(jī)箱大多采用零部件搭接、螺釘擰緊固定的結(jié)構(gòu)形式，為滿足強(qiáng)度和電磁兼容性要求，完成箱體組裝往往要使用很多螺釘，這使得設(shè)備拆卸、裝配十分繁瑣，維修性不好。為解決此問題，信號分配器設(shè)計(jì)采用插裝結(jié)構(gòu)形式，如圖4所示。

根據(jù)裝配順序?qū)⒌装宀迦肭懊姘?、后面板、左?cè)板和右側(cè)板底部對應(yīng)的溝槽，推動左、右側(cè)板使其與前、后面板互相卡住，然后用螺釘進(jìn)行固定。把隔板插入箱內(nèi)使其與底板和后面板配合，分別將濾波器、電源模塊和主板模塊安裝在隔板分開的兩個封閉隔段內(nèi)，盡可能避免電源對主板模塊的電磁騷擾。將蓋板榫齒插入前面板頂部后面的溝槽中，往前推動蓋板使其后端向下插入左、右側(cè)板卡槽，用螺釘將蓋板與箱體固定。信號分配器全部零部件共計(jì)12個，結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便。

2 某系統(tǒng)電子設(shè)備工藝設(shè)計(jì)

2.1 概述

某系統(tǒng)電子設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性要求比較苛刻，設(shè)計(jì)人員不僅要將“六性”設(shè)計(jì)理念融入、貫徹到研發(fā)工作中去，還需清楚產(chǎn)品的工藝流程。電子設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性主要取決于所選材料、構(gòu)件、元器件的耐環(huán)境能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)采取的耐環(huán)境措施是否合理和有效[2]。裝聯(lián)工人應(yīng)積極主動地提出合理化建議，配合工藝人員共同完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這樣才能使設(shè)備滿足低溫、高溫、濕熱、鹽霧、霉菌、振動、沖擊、顛震等環(huán)境試驗(yàn)要求。

裝配、組裝質(zhì)量不僅影響設(shè)備外觀，而且影響系統(tǒng)的性能，可以說系統(tǒng)的質(zhì)量直接體現(xiàn)在焊接和組裝上。應(yīng)合理安排裝配順序，注意前后工序的銜接，連接應(yīng)牢固可靠，安裝方向、位置要正確，不損傷設(shè)備單元和零部件，不損傷面板等機(jī)殼表面涂覆層，確保電性能穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度足夠。

2.2 通用工藝技術(shù)

根據(jù)各種材料在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)，內(nèi)部設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)明確禁止使用預(yù)鍍鋅鋼板。以前鈑金件多采用冷軋鋼板，加工后進(jìn)行鍍鋅工藝處理，但其防護(hù)能力還是偏弱，長時間使用時會產(chǎn)生銹斑腐蝕，相關(guān)零件要求全部換成奧氏體不繡鋼，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)不再使用冷軋鋼板。除鈍化處理外，奧氏體不繡鋼零件可不再做其他表面處理。

電磁兼容設(shè)計(jì)應(yīng)采取主動預(yù)防、整體規(guī)劃、“對抗”與“疏導(dǎo)”相結(jié)合的方針[3]。某系統(tǒng)電子設(shè)備的箱體材料全部選用鋁合金板材，機(jī)加工后進(jìn)行導(dǎo)電氧化處理，使機(jī)箱內(nèi)表面形成理論上連續(xù)的導(dǎo)電面。

箱體搭接縫隙處全部安裝橡膠芯金屬絲網(wǎng)屏蔽條，這種屏蔽條既有很好的彈性，又抗永久壓縮形變，在潮濕及鹽霧環(huán)境中具有很強(qiáng)的抗電化學(xué)腐蝕性能。由于屏蔽條有彈塑性，按設(shè)計(jì)尺寸截取時不要用力拉伸，可先從一端塞入溝槽并順著按壓到另一端再截取，剪切屏蔽條時應(yīng)使其端頭的橡膠芯微縮在絲網(wǎng)內(nèi)，切忌安裝后屏蔽條端頭的橡膠芯露出金屬絲網(wǎng)很長。

在設(shè)備通風(fēng)開口處安裝屏蔽通風(fēng)窗，利用截止波導(dǎo)原理解決通風(fēng)和屏蔽這對矛盾。具體設(shè)計(jì)可參考GJB 1046-1990《艦船搭接、接地、屏蔽、濾波及電纜的電磁兼容性要求和方法》（6.2.2.3截止波導(dǎo)通風(fēng)孔）。

電源線穿過箱體會使機(jī)箱整體屏蔽效能降低，為提高設(shè)備電磁兼容性，電源輸入接口采用將航空插座與電源濾波器做成一體的結(jié)構(gòu)形式。在濾波器與后面板安裝固定面粘接扭角鈹銅簧片或?qū)щ娨r墊，使殼體和機(jī)箱貼合并保證接觸良好，輸入輸出線不能靠得太近，引線盡量短且不能交叉，電源線不要與其他電纜捆綁走線。電源輸入接口旁邊就近設(shè)計(jì)安裝安全的螺栓，并將電源線安全地連接。

帶有螺紋連接、壓合、搭接、鉚接、點(diǎn)焊、單面焊接等組合件，原則上不允許進(jìn)行電化學(xué)處理，不同金屬材料組合在一起的部件不能進(jìn)行溶液處理，這些組合件應(yīng)盡可能采用涂漆，或分別進(jìn)行電化學(xué)處理后再組裝。所有電化學(xué)處理都應(yīng)在零件狀態(tài)（即非組合件）下進(jìn)行。

鋼鐵件在噴涂前應(yīng)進(jìn)行磷化處理，鋁件噴涂前應(yīng)進(jìn)行氧化處理（鑄鋁合金可采用噴砂處理），以增加涂層附著力。

體積和質(zhì)量較大的模塊、晶振、線圈可用硅橡膠封裝或加固管腳。盡量降低元器件的安裝高度，縮短其管腳引線。導(dǎo)線穿過金屬孔或靠近金屬零部件時需用絕緣套管將導(dǎo)線套住，線束的安裝和支撐應(yīng)當(dāng)牢固，以免使用期間絕緣材料因磨損而短路。電路GND通過金屬化螺釘以及對應(yīng)的阻焊亮銅帶和結(jié)構(gòu)件良好搭接，對應(yīng)的結(jié)構(gòu)件不作噴漆處理。使用不銹鋼錯齒彈墊、棘爪彈墊、止退螺母等緊固件防止裝配松動。

3 結(jié)語

隨著社會發(fā)展及加工技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式有了很大變化，從單機(jī)到系統(tǒng)，從最初主要使用型材、鈑金結(jié)構(gòu)發(fā)展到數(shù)控銑削成型的零件實(shí)現(xiàn)形式，精密加工技術(shù)已開始影響電子設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)是項(xiàng)目研制過程的重要組成部分，直接影響到產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性和品質(zhì)指標(biāo)，并不僅是為硬件平臺做個外殼那樣簡單，需考慮多方面的約束因素以選擇最合理最可靠的設(shè)計(jì)技術(shù)。綜合某系統(tǒng)裝備介紹，可了解電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)方法和在工程實(shí)際應(yīng)用時采取的具體措施，對其他電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

某系統(tǒng)電子設(shè)備裝配拆卸簡單，生產(chǎn)維護(hù)方便，具備較高的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度，符合國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)要求。系統(tǒng)通過公司內(nèi)部功能、性能測試和第三方電磁兼容試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)、信道試驗(yàn)驗(yàn)證，所有設(shè)備均滿足研制方案要求。

⒖嘉南

篇5

中圖分類號：TH136 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0094-02

隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高度集成化和小型化，以及用戶對設(shè)備的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等提出的越來越嚴(yán)格的要求，使得電子設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷提高，也使產(chǎn)品的裝配面臨越來越多的困難，導(dǎo)致出現(xiàn)裝配質(zhì)量下降、裝配效率降低等一系列問題。在這一環(huán)境下，引入面向裝配的設(shè)計(jì)（DFA）這一產(chǎn)品開發(fā)模式，在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段即充分考慮產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)以及各種相關(guān)因素的影響，采用簡化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、減少零件數(shù)量、使用標(biāo)準(zhǔn)件、零件裝配模塊化和減少裝配過程中的調(diào)節(jié)、裝配防錯等方法，并利用分析、評價(jià)、規(guī)劃、仿真等各種技術(shù)手段，不斷地完善設(shè)計(jì)和改進(jìn)裝配性能，確保裝配工序簡單、效率高、質(zhì)量高、不良率低和成本低[1]。

1 基于SolidWorks的DFA應(yīng)用方法

將SolidWorks功能和DFA方法相結(jié)合，在SolidWorks的環(huán)境下，主要可以進(jìn)行以下三方面的應(yīng)用方法研究。

1.1 簡化設(shè)計(jì)

簡化設(shè)計(jì)就是在設(shè)計(jì)中遵循KISS原則。簡化設(shè)計(jì)過程往往是對已有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行提煉和優(yōu)化的過程，可以充分利用CAD的數(shù)據(jù)存儲和規(guī)劃優(yōu)勢，建立各種庫文件，選擇和調(diào)用成熟設(shè)計(jì)和模塊，構(gòu)建具有較高裝配性能的產(chǎn)品。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計(jì)

在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計(jì)方法，能大幅提高裝配質(zhì)量的可靠性，使裝配問題能更早、更容易被發(fā)現(xiàn)，從而提高產(chǎn)品裝配效率和裝配質(zhì)量。

1.3 虛擬裝配

以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為中心的虛擬裝配，是在虛擬環(huán)境下對CAD模型進(jìn)行裝配性能分析的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。基于DFA虛擬裝配的基本任務(wù)是尋求產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)的最優(yōu)解，即通過CAD模擬產(chǎn)品裝配、進(jìn)行定量或定性分析，找出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裝配性差的結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)行設(shè)計(jì)修改和完善的過程。

使用SolidWorks 等CAD軟件，可對產(chǎn)品的三維模型進(jìn)行虛擬裝配，并利用CAD提供的分析模塊，進(jìn)行包括靜態(tài)干涉、運(yùn)動干涉分析以及裝配公差分析等裝配性能分析、判斷和改進(jìn)。

2 DFA應(yīng)用步驟

產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是根據(jù)用戶要求、設(shè)計(jì)輸入定義產(chǎn)品的架構(gòu)，并將產(chǎn)品進(jìn)行模塊劃分；在此基礎(chǔ)上，建立產(chǎn)品裝配模型，將各類庫文件引入建模過程中，貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)理念；完成裝配模型建立之后，開始虛擬裝配，即對模型進(jìn)行裝配性能分析，運(yùn)用 DFA簡化設(shè)計(jì)等方法對裝配體及零部組件進(jìn)行簡化、合并等設(shè)計(jì)改進(jìn)，并且進(jìn)行裝配相關(guān)檢查，直到得到優(yōu)化模型。

根據(jù)DFA的應(yīng)用方法，制定出在SolidWorks環(huán)境下產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流程，見圖1所示。

3 DFA裝配建模

主要需要建立兩類模型，一類是建立一系列庫模型，一類是對產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)的建模，而前者是后者的基礎(chǔ)。在對產(chǎn)品建模的過程中貫徹標(biāo)準(zhǔn)化模塊化思想，為產(chǎn)品的簡化設(shè)計(jì)提供良好的土壤。

3.1 產(chǎn)品裝配建模

CAD裝配建模有自下而上和自頂向下兩種方法。自下而上設(shè)計(jì)法即首先完成零件設(shè)計(jì)建模，然后在裝配文件中逐一插入零部件，組合成裝配體模型，零部件之間無關(guān)聯(lián)；自頂向下法為在裝配文件中直接建立零部件模型，零部件之間往往存在幾何關(guān)聯(lián)以及配合限制。

綜合兩種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢，在方案設(shè)計(jì)階段，采用自頂向下的設(shè)計(jì)思路，首先規(guī)劃產(chǎn)品裝配體的框架，劃分模塊類型，在此基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品主體零件在裝配圖中進(jìn)行初步建?；蛘邔⑼ㄓ媚K裝入裝配體中，使產(chǎn)品具備基本的模型架構(gòu)，然后進(jìn)入自下而上的模式，對構(gòu)成裝配體的零件模型作細(xì)化處理以及建立相關(guān)的零件，將生產(chǎn)的零部件裝入裝配體中并進(jìn)行配合限制，逐步裝配形成產(chǎn)品最終的裝配模型。

3.2 庫文件建模

庫文件泛指CAD軟件可調(diào)用的所有子組件和模塊，它是構(gòu)建新研制產(chǎn)品的基礎(chǔ)，也是面向裝配的設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計(jì)原則實(shí)施的基礎(chǔ)。

庫文件建立的原則是：

（1）庫文件歸屬文件夾應(yīng)層次分明，庫文件名應(yīng)簡潔明確地表示出庫集合的特征，以方便選用；

（2）庫文件中固化的組件和模塊，如緊固件、外購件等，盡量以零件形式建模，以便存儲和調(diào)用；

（3）分析同一系列模塊的主要安裝尺寸，形成尺寸系列表，以方便建模和擴(kuò)充；

（4）同一系列化零件的建模盡量采用一個模型、多個配置；

（5）模塊應(yīng)盡量包含安裝基準(zhǔn)、安裝尺寸等裝配信息，有助于選用和避免裝配加工錯誤。

根據(jù)庫文件存放的位置和模塊的類型可分為兩類庫，一是存放于計(jì)算機(jī)本地的本地資源庫；另一種需要通過網(wǎng)絡(luò)管理可上傳和下載的ODM電子倉庫。

3.2.1 本地資源庫

根據(jù)電子設(shè)備的特點(diǎn)，在CAD環(huán)境中主要建立緊固件庫（螺釘、螺母等）、電子器件庫（連接器、顯示屏、鍵盤、濾波器等）、機(jī)械成品庫（風(fēng)機(jī)、減震器等）、材料庫（屏蔽材料、密封材料、鋁型材）以及通用件庫（機(jī)柜、機(jī)箱、控制臺、把手、導(dǎo)軌、走線架等）。建立各種庫后，將其存放地址添加到SolidWorks系統(tǒng)選項(xiàng)中的設(shè)計(jì)庫中，即可開始在CAD界面中直接調(diào)用設(shè)計(jì)庫文件。庫文件的設(shè)計(jì)、編輯、修改等較容易實(shí)現(xiàn)， 技術(shù)人員可以通過改變某些參數(shù)而不必改動元件設(shè)計(jì)的全過程來更新設(shè)計(jì)。

3.2.2 PDM電子倉庫

SolidWorks Workgroup PDM作SolidWorks的插件，主要用于工作組的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，可以將本地成熟產(chǎn)品的數(shù)據(jù)檢入到電子倉庫，同時也可以分享工作組內(nèi)其他成員上傳到電子倉庫并共享的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)資源的充分利用，并且能確保設(shè)計(jì)版本和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件掛接關(guān)系得到有效管理。

根據(jù)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)面向裝配的設(shè)計(jì)需要，以便于選擇和調(diào)用為建庫原則，電子倉庫可主要劃分為公用資料庫、設(shè)備資源庫和工藝資源庫等。將設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、資料放入公用資料庫中；將工藝相關(guān)規(guī)程、工具資料等放入工藝資源庫；設(shè)備資源庫可以根據(jù)電子設(shè)備使用的工作環(huán)境，如地面、車載、艦載、星載、機(jī)載等進(jìn)行分類，也可以按照結(jié)構(gòu)形式、密封性、抗沖擊振動性和電磁兼容性等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)置有利于搜索的關(guān)鍵詞。

4 裝配性能分析

4.1 直觀檢查

SolidWorks軟件界面中提供了裝配統(tǒng)計(jì)、對稱性檢查、質(zhì)量特性以及間隙檢查等命令，可以很方便、直觀地對已建立的產(chǎn)品模型進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)和檢查，根據(jù)檢查結(jié)果對裝配體作進(jìn)一步簡化、合并、調(diào)整等減少裝配錯誤、提高裝配效率的設(shè)計(jì)，直觀檢查一般包含以下幾項(xiàng)：

（1）考慮把相鄰、相似、對稱的零件合并成一個零件；（2）設(shè)計(jì)多功能零件，減少零件數(shù)量；（3）合并減少緊固件的種類、數(shù)量；（4）調(diào)整裝配體及主體零件重心，避免裝配時失穩(wěn)；（5）通過間隙檢查，避免零件過約束；（6）進(jìn)行防錯設(shè)計(jì)，避免非對稱零部件具有一個以上的裝配位置。

4.2 干涉檢查

對產(chǎn)品裝配體的干涉檢查主要包括靜態(tài)干涉檢查和運(yùn)動干涉檢查兩種方式。

SolidWorks命令項(xiàng)中的干涉檢查，能夠直觀、明確、定量地給出裝配體靜態(tài)情況下干涉的零件、部位和干涉幾何尺寸，有利于對干涉的零部件定位、定向進(jìn)行設(shè)計(jì)修正。

對實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動的產(chǎn)品，采用虛擬仿真工具SolidWorks Motion插件，對虛擬裝配體進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)狀態(tài)的仿真，模擬產(chǎn)品的不同運(yùn)動狀態(tài)，檢驗(yàn)產(chǎn)品的運(yùn)動性能及設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的正確性，對運(yùn)動部件進(jìn)行運(yùn)動干涉檢查，查看限位運(yùn)動的干涉情況以及裝配情況和零部件模型的精確程度，有助于在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布置的干涉和運(yùn)動機(jī)構(gòu)的碰撞等問題。

更好地完成干涉檢查的關(guān)鍵點(diǎn)是完善裝配體模型，盡量詳盡真實(shí)地建模，特別是應(yīng)注重建立自制件以外的外購件、緊固件、附件等的真實(shí)幾何模型，往往一些看似微不足道的省略處會在實(shí)際裝配時出現(xiàn)干涉問題。

4.3 公差分析

SolidWorks有 DimXpert和TolAnalyst兩項(xiàng)與公差相關(guān)的插件。DimXpert可以直接在3D圖形中按照標(biāo)準(zhǔn)生成標(biāo)注，還可以幫助用戶查找圖形是否缺少尺寸；TolAnalyst主要作用是解決公差設(shè)計(jì)的問題。

將公差分析的結(jié)果與裝配體的簡化設(shè)計(jì)原則相結(jié)合，簡化裝配關(guān)系、減少尺寸鏈數(shù)量、減小累積公差，才能夠降低尺寸公差等級，實(shí)現(xiàn)寬松且合理的公差設(shè)計(jì)，提高裝配質(zhì)量和裝配效率。

4.4 動態(tài)裝配

SolidWorks的爆炸視圖和animator插件可提供靜態(tài)和動態(tài)裝配拆分效果圖，按需要對虛擬裝配體進(jìn)行拆分、分組，通過爆炸路徑和鍵碼對動畫進(jìn)行編輯，生成各虛擬裝配體各部分的動畫和圖樣文件?？梢杂糜陔娮釉O(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案評審中，提供直觀生動的產(chǎn)品效果；也可以直接應(yīng)用于實(shí)際裝配生產(chǎn)，特別是對于復(fù)雜的產(chǎn)品的裝配具有指導(dǎo)作用。

5 結(jié)語

通過基于SolidWorks軟件及其插件對電子設(shè)備結(jié)構(gòu)面向裝配的設(shè)計(jì)作了一些研究和嘗試，體會到無論對軟件強(qiáng)大功能的應(yīng)用，還是對先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式的理解和運(yùn)用，都需要更加深入地探索。新的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思路在不斷涌現(xiàn)，CAD軟件的功能也在與時俱進(jìn)，設(shè)計(jì)師如何將兩者更好地結(jié)合進(jìn)而提升設(shè)計(jì)水平，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員面臨的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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隨著經(jīng)濟(jì)增長以及電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對自身健康意識也有所增加，這也在一定程度上推動了醫(yī)療電子的發(fā)展。醫(yī)療電子產(chǎn)品從發(fā)展前景上看應(yīng)當(dāng)滿足三方面要求：便攜、節(jié)能、安全。這些特點(diǎn)均符合嵌入式產(chǎn)品的特點(diǎn)，因此使用嵌入式系統(tǒng)作為醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備的平臺是一個符合設(shè)計(jì)思路的方案，同時也是一個符合當(dāng)前電子產(chǎn)品發(fā)展趨勢的方案。當(dāng)今國際形勢日趨復(fù)雜，醫(yī)療電子市場也在此形勢下備受沖擊，因此發(fā)展國產(chǎn)醫(yī)療電子就顯得勢在必行。

1. 嵌入式系統(tǒng)

1.1嵌入式系統(tǒng)的介紹

嵌入式系統(tǒng)，是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”，國內(nèi)普遍認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)定義為：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實(shí)上，所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備都使用嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個程序?qū)崿F(xiàn)整個控制邏輯。嵌入式系統(tǒng)的核心是由一個或幾個預(yù)先編程好以用來執(zhí)行少數(shù)幾項(xiàng)任務(wù)的微處理器或者單片機(jī)組成。與通用計(jì)算機(jī)能夠運(yùn)行用戶選擇的軟件不同，嵌入式系統(tǒng)上的軟件通常是暫時不變的；所以經(jīng)常稱為“固件”。

1.2對嵌入式的應(yīng)用

對于 Windows CE操作系統(tǒng)下的串口驅(qū)動程序，微軟公司提供了一套比較成熟的設(shè)計(jì)方案。但經(jīng)過對該套串口驅(qū)動方案進(jìn)行穩(wěn)定性測試后，從數(shù)據(jù)上反映出該串口驅(qū)動方案并不適合做高速大數(shù)據(jù)量的接收處理，因此并不能滿足醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備用于接收從醫(yī)療監(jiān)測儀器傳送來的高速串口數(shù)據(jù)。筆者采用了DMA通道技術(shù)，該方案用于使用DMA在串口控制器和內(nèi)存儲器之間建立映射，并實(shí)時控制其數(shù)據(jù)傳輸，這樣便將 CPU 解放出來，接收效率也將得到大大提高。筆者根據(jù)醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備的需求，定制了一套具有SDRAM、外部存儲器、串口設(shè)備、以太網(wǎng)控制器、音頻設(shè)備、顯示設(shè)備等功能模塊的硬件解決方案，并將其制作成集成電路并調(diào)試成功。筆者根據(jù)醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備的需求和硬件上具有的各功能模塊制作了基于各模塊的驅(qū)動程序，并將這些設(shè)備驅(qū)動整合到操作系統(tǒng)中，使得操作系統(tǒng)能夠正確識別并正確操作這些設(shè)備模塊。 根據(jù)醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備的需求使用C++語言在Visual Studio 2005 集成開發(fā)環(huán)境上開發(fā)了一款應(yīng)用軟件，該應(yīng)用軟件能夠根據(jù)醫(yī)療監(jiān)測儀器采集的心率、血氧、體溫參數(shù)信息繪制出圖像顯示在操作界面中，給用戶以直觀的顯示。

2. 醫(yī)療設(shè)備的架構(gòu)

2.1硬件電路

醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備需要 128MB 的內(nèi)部存儲器，使用了兩片 32M×16 位的SDRAM。需要將兩片 SDRAM并聯(lián)醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備使用了非易失性的Flash作為其存儲設(shè)備，并用到了兩種Flash，即NOR Flash和 NAND Flash。NOR Flash與 CPU 連接的接口與標(biāo)準(zhǔn)SRAM完全相同，因此NOR Flash不但能夠存儲數(shù)據(jù)，而且能夠支持程序在芯片內(nèi)運(yùn)行。NOR Flash 是用來存儲啟動引導(dǎo)程序和操作系統(tǒng)鏡像等受保護(hù)數(shù)據(jù)的一個比較好的選擇。而相對于NOR Flash，NAND Flash的讀取速度略慢，但擦寫速度要遠(yuǎn)快于NOR Flash，并且由于其成本遠(yuǎn)低于 NOR Flash，因此 NAND Flash 非常適合作為用戶存儲設(shè)備使用。NAND Flash與 CPU的連接接口與SRAM截然不同，因此不支持片上運(yùn)行，而且讀寫操作需要轉(zhuǎn)換電路對其接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換。Pxa270電路相對比較簡單，適合用在醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備中。其主要功能包括：充分支持全雙工交換式以太網(wǎng)，支持突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸，支持總線8位、16位、32 位的 CPU訪問；提前發(fā)送和接收。醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備使用了市面上主流的 Wolfson 公司生產(chǎn)的 WM9713 作為其音頻控制芯片，該芯片具有音質(zhì)清晰、輸出功率大、功耗低的特點(diǎn)。醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備使用 RS485 接口協(xié)議作為串行通信方式與外部設(shè)備進(jìn)行通信。RS485 具有信號傳遞距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但全雙工特性較弱。但功能需求上來看，RS485 接口更適合于醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備。 在硬件連接上，CPU自帶的串口 TTL電平信號引腳被連接到 RS485 轉(zhuǎn)換芯片上進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，經(jīng)過轉(zhuǎn)換的 RS485 信號被連接到插座上與外部設(shè)備進(jìn)行連接。醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備使用的顯示屏為夏普LS037V7DW01 液晶屏。該部分功能信號也具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。不過需要在CPU 的液晶控制器和液晶顯示屏之間加入 LVDS 轉(zhuǎn)換芯片對其信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

2.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送，采集通道

普通串口驅(qū)動是分層結(jié)構(gòu)的，分為 MDD 層和 PDD 層。流式驅(qū)動的函數(shù)接口決定了用戶對串口的操作主要分為三類：發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)、其它IO 操作。通過分析可發(fā)現(xiàn)，制約串口接收效率的最關(guān)鍵的一步也是 IO 設(shè)備和內(nèi)存之間傳送數(shù)據(jù)不可避免的效率問題。算法停留時間相對較長造成的影響便是影響了 CPU 對中斷數(shù)量的判斷，造成丟失中斷響應(yīng)的可能，進(jìn)而就會產(chǎn)生丟失數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)錯亂的結(jié)果。由于Windows CE操作系統(tǒng)是多進(jìn)程系統(tǒng)，因此還要考慮到在串口接收高速大數(shù)據(jù)量的同時不影響用戶進(jìn)行的操作，而這些操作同樣會占用 CPU 和內(nèi)存資源，使得本就不堪重負(fù)的串口接收變得更加更加困難。DMA 相當(dāng)于一個控制 IO 設(shè)備與內(nèi)存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)的協(xié)處理器，其具體工作方式為：DMA在 IO 設(shè)備和一段事先申請好的一塊內(nèi)存空間之間建立一個映射，當(dāng) IO 設(shè)備接收到數(shù)據(jù)時，DMA 控制器會將接收到的數(shù)據(jù)傳送至映射好的地址空間上，當(dāng)該快內(nèi)存空間收滿數(shù)據(jù)之后會向CPU產(chǎn)生一個DMA請求，由 CPU決定該如何處理接下來的工作。使用了DMA通道的串口驅(qū)動與普通串口驅(qū)動的工作方式完全不同，不再是每收到一包數(shù)據(jù)便產(chǎn)生一次中斷，而是當(dāng)一整快內(nèi)存存滿數(shù)據(jù)后才產(chǎn)生一次DMA 請求，而且復(fù)制數(shù)據(jù)的速度也要明顯快于從 IO 設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)。由于醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備的工作方式是將串口接收到的數(shù)據(jù)處理之后以圖象的形式顯示到屏幕上，因此，串口驅(qū)動程序的重點(diǎn)便放在了串口的初始化、打開和接收數(shù)據(jù)上。 在串口驅(qū)動的初始化中完成了以下幾項(xiàng)工作：申請了四塊大小為 7992 字節(jié)的內(nèi)存空間，同時建立了四套內(nèi)存描述符與申請的空間相關(guān)聯(lián)。然后再對它進(jìn)行穩(wěn)定性測試。

2.3功能模塊的設(shè)計(jì)

關(guān)于啟動引導(dǎo)程序，醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備的啟動引導(dǎo)程序Ethernet Bootloader的核心部分包含 3 個文件，分別為 startup.s，main.c，blcommon.c，其中 startup.s 為匯編代碼，是設(shè)備上電之后由硬件引導(dǎo)執(zhí)行的部分，main.c為 Eboot運(yùn)行的主要執(zhí)行部分，直接與硬件平臺相關(guān)，由Eboot開發(fā)人員根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求進(jìn)行開發(fā)定制，blcommon.c 為 Eboot公有代碼，不需要再修改。關(guān)于液晶顯示驅(qū)動，醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備的CPU Pxa270 內(nèi)部帶有液晶控制器，能夠根據(jù)開發(fā)人員的配置在引腳上輸出需要的標(biāo)準(zhǔn)RGB信號，而 LVDS 信號轉(zhuǎn)換器能夠?qū)⑤斎氲臉?biāo)準(zhǔn)RGB 液晶信號轉(zhuǎn)換成為 LVDS 信號輸出，不需要軟件支持。因此，液晶顯示驅(qū)動在做好圖像處理輸出到液晶控制器的數(shù)據(jù)幀緩沖區(qū)中的同時，更重要的便是配置液晶控制器的輸出RGB信號的時序，使其能夠正常、清晰地顯示圖像。

結(jié)語：在電子技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，醫(yī)療設(shè)備的種類日益繁多，功能也變得日益齊全，本文研究的醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備只是眾多醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備中的一種，實(shí)現(xiàn)的功能相對簡單。主要總結(jié)了當(dāng)前醫(yī)療設(shè)備和嵌入式設(shè)備發(fā)展的現(xiàn)狀，針對醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的各方面需求，利用 Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動的科研成果，實(shí)現(xiàn)了一個基于嵌入式系統(tǒng)Windows CE平臺的醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備。在許多方面還有不足?！?/p>

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1.Introduction Fibre-reinforced polyurethane composites renders a high potential for serial production of adaptive lightweight structures. Processing of highly reactive， two-component polyurethane sets in fully massive investment is needed processes enables short cycle times and thus the production of composite components for high-volume applications. In examine to other plastics and composite manufacturing technologies， polyurethane processing methods are characterized by moderate process conditions that favor the integration of additional functional elements like sensors and electronic components.

2.Basic technology Long Fiber Injection various factors in the automotive sector have combined to create a favourable climate for the development of materials and fabrication techniques for polymer-based composite body panels and structures as the case in LFI. [3]. It is specially connivance for high-amount production of large lightweight components， which are applied mainly in automotive industry， modern concepts introduce intelligent parts by integrating sensor networks into the composite. [4-5].

3. Development of the novel Multi Fibre Injection process： For the high-amount making of fibre-reinforced polyurethane combination with combined piezoelectric purpose elements， new multi Fibre Injection spray coat application based on the LFI process is applied. This technology is particularly characterized by the process-prevent generation of integrated piezoelectric functional elements.

3.1General requirements and preliminary studiesFor the generation of a piezoelectricfunctional layer， first suitable piezoceramic components are specified. For thegeneration of a piezoelectric functional layer， first suitable piezoceramiccomponents are spell out. A method for manufacturing a cofired multi-layerpiezoelectric transformer device includes forming first and second greenshapes of a sinterable ceramic composition and applying metallizationlayer there between [7].the sensors have been spoiled mechanically in dynamicthree-point bending and compression tests at a frequency of 1 Hz. The resultingvoltage signals before and after polarization have been quantified. In fig. 4the voltage signal of a piezoelectric sensor with PZT fibres and electrodesmade of tin- bronze is drawn.

Fig.4.electric current （voltage）signalofaprototypicpiezoelectricfunctionalelementduringdynamicthree-point-bending，（a） earlier polarization；（b）afterpolarization

3.3Handlingof electrode structures： The machine automatedhandling， especially gripping and positioning of the specified porous electrodestructures， requires an appropriate handling system. Among different handlingtechnologies， holding by cleaner has been favoured due to its processing flexibilityand gentle handling. In preliminary studies， different vacuum grippers weretested and suitable suction pads have been identified. These holders werespecifically designed for the handling of composites and thin films. Thecomposite holders are operated with pressed air and generate an internalvacuum. Due to a special design utilizing the Coanda effect， gentle handling ofthin- walled structures is given. The chosen suction pads have been tested inextensive studies， using the specified electrode structures. At first， thedistance at which picking of the respective electrodes is possible wasquantified as a function of the applied pressure. Fig. 6 shows the determinedvalues.

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中圖分類號：TP391.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1002－2333（2016）01－0119－03

作者簡介：董偉（1986—），男，工程師，主要從事機(jī)載電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0引言

隨著各類飛機(jī)各項(xiàng)性能的提升，對機(jī)載電子設(shè)備的指標(biāo)也越來越高，例如機(jī)載電子設(shè)備的體積越來越小，重量越來越輕，功耗卻越來越高，機(jī)載電子設(shè)備的環(huán)境越來越惡劣，其內(nèi)部的元器件能夠正?？煽康毓ぷ鳎菣C(jī)載電子設(shè)備在設(shè)計(jì)之初著重考慮的內(nèi)容。隨著設(shè)計(jì)仿真技術(shù)的不斷創(chuàng)新，在熱設(shè)計(jì)方面，技術(shù)也日趨成熟，通過合理地運(yùn)用熱分析工具，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行多輪迭代改進(jìn)完善，充分論證產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)符合需求，以期達(dá)到后續(xù)生產(chǎn)制造和使用方面風(fēng)險(xiǎn)最小，減少資源浪費(fèi)，降低成本，提高產(chǎn)品的可靠性，延長使用壽命［1］。本文采用熱仿真分析，從散熱效果方面對某機(jī)載電子模塊的兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評估，根據(jù)兩種方案的幾種工況，進(jìn)行對比分析，確定最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

1熱仿真分析背景

1.1方案介紹

根據(jù)電氣功能設(shè)計(jì)要求，某機(jī)載電子模塊安裝于某機(jī)箱內(nèi)，機(jī)箱采用自然散熱，模塊擬采用子卡實(shí)現(xiàn)其一部分功能，但是由于空間有限，該子卡可以采用一個單獨(dú)元器件進(jìn)行替代，所以該模塊有兩種方案：方案一是采用基板和子卡結(jié)構(gòu)，即基板和子卡分別安裝在散熱板兩側(cè)。其中基板功耗為20W，主要由4個5W的元器件組成。而子卡功耗為5W，其中子卡上有3個主要元器件，分別是1.5W、1.5W和2W；方案二是采用基板結(jié)構(gòu)，子卡的功能集中到一個單元器件上，基本功耗為25W，主要由5個5W的元器件組成。兩種方案中，元器件都是通過散熱板進(jìn)行散熱，散熱板再與機(jī)箱通過傳導(dǎo)散熱，將熱量導(dǎo)出。各元器件的最高允許工作溫度為105℃。

1.2兩種方案的對比說明

方案一的基板模塊大小為174mm×170mm，子卡大小為74mm×74mm。子卡采用獨(dú)立印制板形式，與基板分別安裝于散熱板兩面。其中子卡上的元器件通過導(dǎo)熱墊與散熱板緊貼安裝，基板的元器件從另外一面通過導(dǎo)熱墊與散熱板緊貼安裝，這樣所有元器件的熱量將首先傳導(dǎo)至散熱板，散熱板再將熱量傳導(dǎo)至機(jī)箱，機(jī)箱作為熱沉，為模塊提供冷卻路徑。此種方案有以下優(yōu)缺點(diǎn)：子卡元器件通過散熱板、子卡印制板傳導(dǎo)熱量，子卡有獨(dú)立的印制板輔助散熱；基板元器件通過散熱板、基板印制板傳導(dǎo)熱量；散熱途徑相對獨(dú)立，互相影響?。豢梢愿鶕?jù)基板的功耗布局，調(diào)整子卡的位置。如圖2所示。方案二是采用獨(dú)立元器件形式，基板上的元器件通過導(dǎo)熱墊與散熱板緊貼安裝，另一面則設(shè)計(jì)有散熱翅，加速熱量傳導(dǎo)至機(jī)箱。方案二將方案一中裝子卡的位置設(shè)計(jì)為散熱翅，可以增大導(dǎo)熱路徑。此種方案有以下優(yōu)缺點(diǎn)：所有元器件通過基板印制板和散熱板傳導(dǎo)；散熱板傳導(dǎo)面積大；熱量較為集中，各元器件導(dǎo)熱會受到周圍元器件影響；單個元器件熱流密度大［3］。

1.3兩種方案的四種工況

在上述兩種方案中，子卡的安裝方式和散熱板的厚度將影響到元器件散熱，為了更詳細(xì)地論證這兩種方案的優(yōu)劣，分別設(shè)計(jì)有以下4種工況［4］，具體細(xì)節(jié)如下：

1）工況一：a.采用方案一；b.基板與子卡分別安裝于散熱板兩面；c.子卡位于中部；d.散熱板壁厚7mm；e.子卡鑲嵌于散熱板中。仿真模型如圖5所示。

2）工況二：a.采用方案二；b.基板安裝于散熱板一側(cè)；c.替代子卡的元器件位于中部；d.散熱板壁厚7mm。3）工況三：a.采用方案一；b.基板與子卡分別安裝于散熱板兩面；c.散熱板壁厚2mm；d.子卡安裝在散熱板之上。4）工況四：a.采用方案二；b.基板安裝于散熱板一側(cè)；c.散熱板壁厚2mm。仿真模型如圖8所示。

2仿真計(jì)算

針對以上4種工況，分別進(jìn)行熱仿真分析，設(shè)置環(huán)境溫度為70℃，設(shè)置機(jī)箱溫度為90℃，機(jī)箱為模塊提供熱沉，計(jì)算各模塊的最高溫度，各工況具體仿真結(jié)果如圖4所示［5］。經(jīng)計(jì)算，工況一中元器件最高溫度為99.7℃，工況二中元器件最高溫度為101℃，工況三中元器件最高溫度為104℃，工況四中元器件最高溫度為106℃。3仿真結(jié)果分析通過以上仿真計(jì)算可以看出：工況一中因?yàn)樽涌ㄉ系脑骷c基板上的元器件分別位于散熱板兩側(cè)，避免了熱量過于集中；子卡上的元器件還可以通過子卡的邊緣傳導(dǎo)部分熱量，為元器件熱量提供了更多的導(dǎo)熱路徑；厚度為7mm的散熱板為模塊的導(dǎo)熱提供了更好的途徑，進(jìn)而加速了模塊的導(dǎo)熱。所以綜合以上結(jié)果，最終確定方案一的工況一為最優(yōu)方案。4結(jié)語通過對兩種設(shè)計(jì)方案的若干工況進(jìn)行熱仿真分析對比，綜合考慮散熱效果、安裝方式和可靠性，并以此為依據(jù)選擇了最優(yōu)方案，并開展后續(xù)的設(shè)計(jì)工作，該模塊采用此種方案已完成了相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了環(huán)境試驗(yàn)，其中溫度試驗(yàn)可以滿足要求，產(chǎn)品順利交付用戶，使用情況良好，為項(xiàng)目的順利開展提供了保障。另外，本文中提出的幾種工況，對同類型的機(jī)載電子模塊具有較大的參考價(jià)值，可以進(jìn)一步指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員開展熱設(shè)計(jì)工作。

［參考文獻(xiàn)］

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篇9

一、前言

現(xiàn)如今，各行各業(yè)運(yùn)用的電子產(chǎn)品越來越多，電子產(chǎn)品的安全性和使用壽命受到越來越大的重視。而為了保障電子產(chǎn)品的安全性和更長的使用壽命必須保障電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理合理，同時保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。本文重點(diǎn)的分析了電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，原則以及影響因素。通過電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，原則及影響因素的分析，為以后的電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有力的幫助，保障設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更加合理，安全性更高，使用壽命更久的電子產(chǎn)品。

二、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求

第一，功能要求。電子產(chǎn)品歸根結(jié)底是一件商品，對于使用者來說，滿足其功能是其基本的要求。所以，電子產(chǎn)品必須在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)自身的價(jià)值。第二，質(zhì)量要求。電子產(chǎn)品要想有更好的效率和更高的效益，必須質(zhì)量可靠，同時在結(jié)構(gòu)上必須更加合理，外觀美觀。第三，結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化。合理優(yōu)化的電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要是從其尺寸，工藝，使用材料等方面體現(xiàn)，通過這些方面的考慮和選擇，找到最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。第四，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要滿足創(chuàng)新性的要求?，F(xiàn)如今，電子產(chǎn)品都能滿足自身的功能要求，但要體現(xiàn)其創(chuàng)新性才能有更好的市場，比如多功能的電子產(chǎn)品，外觀設(shè)計(jì)獨(dú)特，更加吸引人的注意力等等。只有電子產(chǎn)品的創(chuàng)新性做好，產(chǎn)品安全性高，實(shí)用性強(qiáng)，外觀設(shè)計(jì)美化，才能有更好的市場。

三、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

第一，各部分功能滿足設(shè)計(jì)要求的原則。電子產(chǎn)品的基本原則就是設(shè)計(jì)的各部件，各部分的功能得以滿足預(yù)先設(shè)計(jì)，能夠滿足基本的使用。第二，產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度滿足要求的原則。電子產(chǎn)品作為一件商品，其強(qiáng)度和剛度必須滿足要求，達(dá)到該產(chǎn)品的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，只有滿足這個原則，才能有更大的使用壽命。第三，工藝和裝配上滿足要求的原則。電子產(chǎn)品在工藝設(shè)計(jì)和裝配上必須滿足電子產(chǎn)品裝配的要求，在這個原則滿足后，產(chǎn)品才能更好的進(jìn)行裝配使用。第四，滿足用戶的審美要求的原則。電子產(chǎn)品最終作為商品使用，在滿足使用者基本功能需求的基礎(chǔ)上，要更加美觀，這樣才能更好的吸引使用者。

四、電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素

1、生產(chǎn)和維修方面的因素。電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，必須考慮后續(xù)的生產(chǎn)和維修因素。在設(shè)計(jì)中必須保障后續(xù)的生產(chǎn)更加合理，方便后續(xù)的生產(chǎn)，保障后續(xù)生產(chǎn)更加流暢合理。同時，在設(shè)計(jì)時，就必須考慮電子產(chǎn)品的后續(xù)維修。因?yàn)?，一個電子產(chǎn)品不可能在使用中不出現(xiàn)問題，而出現(xiàn)問題后，就必須進(jìn)行維修，所以在維修上更加方便的電子產(chǎn)品更容易滿足要求。這需要設(shè)計(jì)者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就必須考慮好。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以在電子產(chǎn)品出現(xiàn)問題進(jìn)行維修時，能夠方便的進(jìn)行維修，而不破壞電子產(chǎn)品的本體。

2、零部件材料選擇方面的因素。電子產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中，零部件材料的選擇會直接影響電子產(chǎn)品的使用壽命以及電子產(chǎn)品的安全性。所以，選擇合適的材料是非常必要的。這就要求在電子產(chǎn)品零部件材料選擇上，必須考慮環(huán)保，安全，可回收利用等等因素。在選擇材料的時候，不能貪圖便宜，要認(rèn)真選擇生產(chǎn)廠家，選擇資質(zhì)齊全，口碑好的材料生產(chǎn)廠家。

3、功能實(shí)現(xiàn)方面的因素。功能實(shí)現(xiàn)方面因素考慮是保障后續(xù)電子產(chǎn)品后續(xù)投入使用良好的關(guān)鍵。為了滿足功能要求，必須考慮元器件布局、電路板布線、組件部件布局方面的相互影響。保障三者合理的實(shí)現(xiàn)功能，同時元器件布局、電路板布線、組件部件布局三者方面不會產(chǎn)生干擾的現(xiàn)象。

4、產(chǎn)品使用壽命方面的因素。電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須考慮使用壽命的因素。用戶購買電子產(chǎn)品首先考慮的就是能夠長久使用。所以提升使用壽命，是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須考慮的重要問題。而為了保障使用壽命更久，就必須設(shè)計(jì)更加合理，零部件參數(shù)選擇更加優(yōu)化，材料選擇更加安全等等。

總結(jié)：總之，在以后的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，在保障其設(shè)計(jì)原理合理的基礎(chǔ)上，注重其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常有必要的，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求，并且根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境來設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)，來滿足人們的需求，同時保持產(chǎn)品的安全性，保障電子產(chǎn)品使用壽命更長。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]曹偉智，田野. 產(chǎn)學(xué)研背景下的自行車產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究[J]. 美苑. 2015（06）

[2]李曉明，姜紅明，任召. 某高密度電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與解析[J]. 科技風(fēng). 2016（01）

篇10

1.引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代各種電子、電氣、信息設(shè)備的數(shù)量和種類越來越多，性能越來越先進(jìn)，其使用場合和數(shù)量密度也越來越高。這就使得電子設(shè)備工作時常受到各種電磁干擾，包括自身干擾和來自其它設(shè)備的干擾，同時也對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾[1]。在這種情況下，要保證設(shè)備在各種復(fù)雜的電磁環(huán)境中正常工作，則在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段就必須認(rèn)真考慮電磁兼容性設(shè)計(jì)。如果忽視了這一問題，到新產(chǎn)品使用時，干擾問題就會暴露出來。因此及早地解決電磁干擾問題是電子設(shè)備機(jī)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時必須考慮的重要環(huán)節(jié)。

2.理論基礎(chǔ)

電子設(shè)備結(jié)構(gòu)中常見的電磁干擾方式主要有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種，因此電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)的主要方法有屏蔽、濾波、接地等。

2.1屏蔽

電磁屏蔽是利用金屬板、網(wǎng)、蓋、罩、盒等屏蔽體阻止或減小電磁能量傳播所采取的一種結(jié)構(gòu)措施。常用的方法有靜電屏蔽，磁屏蔽和電磁屏蔽。電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在著手電磁兼容性設(shè)計(jì)時，必須根據(jù)產(chǎn)品所提出的抗干擾要求進(jìn)行有針對性的電磁屏蔽設(shè)計(jì)。屏蔽通常有靜電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽三種。

2.2濾波

電路中的干擾信號常常通過電源線、信號線、控制線等進(jìn)入電路造成干擾，所以對公用電源線及通過干擾環(huán)境的導(dǎo)線一般均要設(shè)置濾波電路。

2.3接地

接地問題在電磁兼容性設(shè)計(jì)中也是一個極其重要的問題，正確的接地方法可以減少或避免電路間的互相干擾。根據(jù)不同的電路可用不同的接地方法。通常組合單元電路接地有串聯(lián)一點(diǎn)接地、并聯(lián)一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地三種方式。整機(jī)接地方式也是保障產(chǎn)品電磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同，故電路差別甚大，接地狀況也不大相同。一般常用的方法是：將模擬電路、數(shù)字電路、機(jī)殼分開，各自獨(dú)立接地，避免相互間的干擾，最后三地合一接入大地，這種方式較好地抑制了電磁噪聲，減少了數(shù)字信號和模擬信號之間的干擾。

3.機(jī)箱EMC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一電子設(shè)備中的機(jī)箱，機(jī)箱有電源線、信號線、控制線等的穿入及穿出以及散熱用的通風(fēng)孔、調(diào)節(jié)用的調(diào)節(jié)孔、顯示窗等，同時機(jī)箱也是由多個零件組合而成，各部分的連接處難免有泄漏。如何抑制電磁能從上述因素中泄漏，就成了電磁兼容性的關(guān)鍵。在這里僅介紹幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中比較簡單可行的方法：

3.1縫隙的屏蔽

縫隙指的是連接后要拆卸的，如機(jī)箱上下蓋、前后面板和箱體的連接縫，這類連接通常用螺釘來緊固。這類情形增加屏蔽效能的途徑有如下：

（1）增加縫隙深度，也就是增加箱體與蓋板的配合寬度。

（2）在結(jié)合處加入導(dǎo)電襯墊或者提高結(jié)合面的加工精度，即減少縫隙長度。一般比較經(jīng)濟(jì)的辦法是在接合面安裝導(dǎo)電襯墊。這樣既可以減少縫隙泄漏，又不要求接合面有很高的加工精度。

（3）接合面上涂上導(dǎo)電涂料：在用螺釘、鉚釘緊固的交疊接縫處，由于配合表面微觀上是凹凸不平的，接合面上只能是部分點(diǎn)接觸；而導(dǎo)電涂料是一種呈流體狀的液體，極易流入縫隙，填補(bǔ)結(jié)合面上的不平部位，可顯著地改善接合處金屬之間的電接觸使用時應(yīng)先把接合面上的不導(dǎo)電物質(zhì)清除干凈。對于那些易遭腐蝕的接縫也可用這種涂料來減小腐蝕。如果接縫的配合表面過于粗糙，孔隙很大，應(yīng)先用導(dǎo)電填隙料把孔隙填平。導(dǎo)電填隙料具有如同油灰的粘稠性，可像刮底漆那樣嵌攆。

（4）縮短螺釘間距：接合面不加導(dǎo)電襯墊時，應(yīng)在結(jié)構(gòu)可能的條件下盡量增加連接螺釘數(shù)量，減小螺釘間距，使縫隙長度相應(yīng)減小。

3.2通風(fēng)孔的屏蔽[3]

為了滿足機(jī)箱內(nèi)部通風(fēng)散熱的要求，有時必須在箱體上開設(shè)通風(fēng)孔。因此，也必須對通風(fēng)孔進(jìn)行電磁屏蔽，這類情形增加屏蔽效能的途徑有如下：

（1）窗口上覆蓋金屬絲網(wǎng)：金屬絲網(wǎng)覆蓋在通風(fēng)孔上的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是采用焊接方式安裝，這種方法使金屬網(wǎng)與屏蔽體之間有良好的電接觸，但工藝復(fù)雜，金屬網(wǎng)性能變壞以后又難以更換，且焊接時易破壞周圍的保護(hù)層，所以很少采用這種方法。另一種是采用環(huán)形壓圈通過緊固螺釘把金屬網(wǎng)安裝在屏蔽體的通風(fēng)孔上。安裝之前，應(yīng)把配合面上的絕緣層、氧化層、油垢等不導(dǎo)電物質(zhì)除去，并應(yīng)安裝足夠數(shù)量的螺釘以獲得連續(xù)的接觸。這種安裝方式，只要在結(jié)構(gòu)和工藝上仔細(xì)考慮，即可使金屬網(wǎng)與屏蔽體之間獲得良好的電接觸，所以應(yīng)用比較廣泛。

（2）用穿孔金屬板作通風(fēng)孔：用許多小孔代替大口徑的通風(fēng)孔是提高屏蔽效能的有效方法，它可以直接在屏蔽體上開許多小孔，亦可單獨(dú)制成穿孔金屬板安裝到屏蔽體的通風(fēng)孔上。與金屬網(wǎng)相比，穿孔金屬板的特點(diǎn)是屏蔽體性能穩(wěn)定，因?yàn)樗淮娼饘倬幙椌W(wǎng)固有的網(wǎng)絲交叉點(diǎn)接觸電阻不穩(wěn)定的問題。在屏蔽壁上直接開小口徑通風(fēng)孔，具有結(jié)構(gòu)與工藝簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用已較普遍。

（3）采用截止波導(dǎo)式通風(fēng)窗：金屬絲網(wǎng)和穿孔金屬板在較高頻下屏蔽效能都要下降， 特別是當(dāng)孔眼尺寸與電磁波波長可比擬時，則孔眼將引起嚴(yán)重的泄漏。在較高頻以上，欲有高的屏蔽性能，且通風(fēng)良好，可采用截止波導(dǎo)式通風(fēng)孔板(如蜂窩狀通風(fēng)孔板)，它與金屬絲網(wǎng)和穿孔金屬板相比有如下優(yōu)點(diǎn)：工作的頻段寬，即便到微波頻段仍有較高的屏蔽性能；對空氣的阻力小，風(fēng)壓損失少；機(jī)械強(qiáng)度高，工作可靠穩(wěn)定。

3.3表頭孔的屏蔽

電子設(shè)備的機(jī)箱面板上往往裝有指示電參數(shù)的表頭，安裝表頭需在面板上開相應(yīng)尺寸的孔。為防止從表頭孔中泄漏電磁能量，結(jié)構(gòu)上有兩種方法可供選用：

（1）在表頭背面進(jìn)行附加屏蔽，且在面板和屏蔽體之間加入導(dǎo)電襯墊以減少縫隙，改善電接觸，穿入屏蔽體的表頭引線由裝在屏蔽體上的穿心電容引入，使引線感應(yīng)的干擾信號旁路到地。

（2）表面上覆蓋導(dǎo)電玻璃：表面覆蓋導(dǎo)電玻璃蓋時，必須確保導(dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層與面板有良好的電接觸，通常在連接處加入導(dǎo)電襯墊。由于導(dǎo)電玻璃主要對電場和高頻電磁場有屏蔽作用，所以表頭本身最好具有屏蔽作用，或者采用帶有細(xì)金屬網(wǎng)夾層的導(dǎo)電鈕子開關(guān)和指示燈的附加屏蔽玻璃，這樣對磁場也有一定的屏蔽效能。

3.4開關(guān)、指示燈的屏蔽

電子設(shè)備的機(jī)箱面板上均裝有電源開關(guān)或工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換開關(guān)。較常用的有兩類，一是鈕子開關(guān)，二是按鈕開關(guān)。它們都可以泄漏電磁能量。鈕子開關(guān)的防泄漏安裝結(jié)構(gòu)是在面板與開關(guān)端面間襯入導(dǎo)電襯墊。按鈕開關(guān)和指示燈的防泄漏可采用附加的屏蔽罩。引線的穿入處應(yīng)采用穿心電容或插針式濾波連接器，防止電磁能量通過引線泄漏。較簡單的指示燈屏蔽可在燈罩上覆蓋導(dǎo)電玻璃。并使導(dǎo)電玻璃與面板保持良好接觸。

3.5顯示屏的屏蔽

帶有陰極射線管的電子設(shè)備，如示波器、計(jì)算機(jī)終端監(jiān)視器等，在陰極射線管的開口處電磁能量很容易泄漏，把陰極射線管的屏蔽罩與機(jī)箱連成一個整體，并保持電氣上的連續(xù)性。若陰極射線管屏蔽罩采用鐵磁性材料，則能有效地實(shí)現(xiàn)磁屏蔽，使顯示的圖像不受周圍雜散磁場的影響。對于信息處理設(shè)備的終端顯示器而言，由于它的主要目的是防止信息的泄漏，采用上述屏蔽措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對于信息設(shè)備的顯示器，防止周圍干擾磁場不是主要目的，關(guān)鍵是要防止信息從顯示器屏幕的開口處向外界泄漏，所以必須對顯示器屏幕進(jìn)行屏蔽。它還要求屏蔽層有一定的透光性，不影響觀察。常用的方法有兩種：

（1）屏幕上覆蓋導(dǎo)電玻璃或?qū)щ娝芰?，使?dǎo)電玻璃的導(dǎo)電層與機(jī)箱有連續(xù)的電接觸。這種方法對屏蔽電場和平面波場較為有效，但對磁場幾乎沒有屏蔽作用。

（2）屏幕上覆蓋金屬絲網(wǎng)或?qū)щ姴Ａc金屬絲網(wǎng)的復(fù)合層。要求金屬網(wǎng)不影響觀察，為了提高屏蔽效能，最好把交叉點(diǎn)都焊上。采用金屬網(wǎng)與導(dǎo)電玻璃復(fù)合層既能屏蔽磁場(交變的)，也能屏蔽電場和平面波場。

3.6電源線的處理

屏蔽機(jī)箱的電源線必須通過電源濾波器才能引入機(jī)箱，濾波器應(yīng)有良好的屏蔽。安裝時要注意兩點(diǎn)：

（1）濾波器應(yīng)安裝在電源線的入口處。

（2）電源濾波器的安裝不能破壞機(jī)箱的屏蔽，因此濾波器屏蔽罩必須與機(jī)箱壁板有連續(xù)而良好的電接觸。

3.7保險(xiǎn)絲座的屏蔽

單個保險(xiǎn)絲座的屏蔽用金屬帽蓋把保險(xiǎn)絲座覆蓋起來，帽蓋內(nèi)裝彈性簧片使其與機(jī)箱有良好的電接觸。多個保險(xiǎn)絲座的屏蔽把設(shè)備的所有保險(xiǎn)絲集中起來，用附加屏蔽罩將其屏蔽，附加屏蔽罩的結(jié)構(gòu)和安裝與表頭孔的附加屏蔽相似。

4.總結(jié)

電磁兼容性（EMC）是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可忽略的問題，直接影響到系統(tǒng)設(shè)備工作的可靠性、穩(wěn)定性和品質(zhì)指標(biāo)。本文所述的方法是從設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面考慮的，涉及到屏蔽、濾波、接地等有關(guān)的問題，與電路設(shè)計(jì)相輔相成，缺一不可。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)各干擾源的性質(zhì)及設(shè)備所處的工作環(huán)境，與電路設(shè)計(jì)人員一起采取相應(yīng)的措施。同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分注意采取措施的穩(wěn)定性與持久性，避免代價(jià)昂貴和費(fèi)時的返工，從而取得最佳設(shè)計(jì)效果。

參考文獻(xiàn)